王章燕 (中鐵四局集團上海工程有限公司,上海 200070)
在公路的施工過程中,有關路基方面的施工,既是整個施工項目的基礎,也關系到公路路基的整體質量。而沖擊碾壓技術于公路路基施工中的使用,對于路基施工質量的提升有著至關重要的作用,故作為施工方,其在實際的施工過程中,應務必對該技術的使用給予高度重視。
相較于其他路基作業技術,沖擊碾壓技術的核心是應用能量高達25kJ的沖擊壓實機對鋪設完成的路基進行不間斷的沖擊碾壓。與此同時,隨著碾壓次數的增加,路基的密實度也將越來越高,最終所形成的加固層,其厚度至少可達到1m~1.5m,可大幅提升路基強度,從而讓路基更加的穩定、可靠。此外,在沖擊壓實機的碾壓過程中,還將與P波(壓縮波)、S波(剪切波)以及R波(瑞利波)產生聯合作用,而由半空間的表面直接向地基深處傳遞出豎向的沖擊能力,以此保持壓縮波與波陣面的平行。相比國際要求的葡氏擊實標準,沖擊壓實的的擊實標準更大,故其能量沖擊能高效鞏固路基[1]。
由于受填筑材料、地形環境和路基鋪設的厚度以及均勻性方面的影響,致使其可能受到的沖壓效果也不盡相同。加之土石本身便具備一定的自重性,故在實際作業過程中,經常出現工后沉降的現象。實驗實踐驗證,若沉降量梯度超過0.6%,即工后沉降率為0.4%左右,路基會發生變形問題抑或裂縫問題,從而引起沉降,大大破壞路面交通的安全性。但在沖擊碾壓技術的支持下,高速公路工后沉降率會明顯降低,并保持在0.1%~0.15%,進而極大程度地消除裂縫問題,提高高速路的應用率。
在改造舊公路時,需將原有公路路基充分利用起來,以將施工占地減少,同時需在新舊路基之間開展更好的壓實施工,立足于相似的兩路基填土材料,保證舊公路改造工程的施工效果更為理想。
在這一過程中,由于涉及到路面壓實,故相應的沖擊碾壓技術使用亦當引起相關施工單位的足夠重視。當然,由于針對舊公路的改造,不用開挖路基路面,所以可借助沖擊壓路機直接在之前的舊路面上進行碾壓[2]。至于在實際的碾壓過程中,若涉及到對新路基的碾壓,就需要分層展開碾壓;而在碾壓完新路基后,還需再一次沖擊碾壓新舊路基的結合部位;另外,還需將路基的實際情況結合起來,決定是否添加填料以及添加的數量,這樣就可更好的結合新舊路基,進而防止裂縫或沉降問題的發生。
跨度大是公路項目施工最為顯著的特征,而鑒于不同的路段,其路基及路面的整體情況亦不盡相同,故一旦遭遇軟土性質的路基,則相應的路基孔隙率也應予以適當的調整,進而讓軟土路基的壓實效果得到充分保證。其次,由于沖擊碾壓技術本就有著很強的壓實效果,因而如果施工單位還是將沖擊碾壓技術應用到對軟土路基的施工中,則勢必無法滿足軟土路基的施工要求。因此,針對沖擊碾壓方式的實際運用,施工方亦需做到合理掌控,并嚴格遵循沖擊碾壓的施工原則,如此方能在提升碾壓效率的同時確保理想的施工質量。
在實際的公路施工過程中,如果有沉降現象出現在高填方路段,那么公路路面沉降也會在馬上出現,而這也是為何公路路面會有裂縫產生的原因。
某工程共有5處高填方路段,其中農田與水洼地帶占比較大,屬于軟土路基,填方大約20cm。使用沖擊碾壓技術過程中,每段總共沖擊碾壓次數超過20次。
在實際的施工過程中,必然會用到各種設備,包括灑水車、牽引車、25kJ三邊形沖擊式壓實機、壓實檢測等,而在實際填方時,在其高度與沖擊要求相符后,為了讓之后路面壓實度檢測工作順利進行,便應進行修理平整,這就要發揮平地機的作用。在將上述操作做完后,測得以下指標:干密度為2.2g/cm3,含水量為8.0%。在整個路段的修建過程中,設置中線中柱、中線往右的1m以及中線往左1m處3個檢查點,每個檢查點間隔20m,每個監測點均通過灌砂法對路基壓實度進行檢測,并將相關數據詳細記錄下來。
充分重視方格網的鋪設、填筑寬度、預留寬度等問題,并科學處理。在檢測填筑層以下20cm的填土含水量后發現,要想開展下一步的沖擊碾壓施工,必須要滿足含水量8%這一要求。
3.4.1 碾壓速度
在實際的沖擊碾壓過程中,一定要合理掌握碾壓速度,過快過慢均不合適,如果較快碾壓,則會沖擊尚未固定的路基土地,進而影響到壓路機的作用力[3]。反之則會讓整體的施工效率受到影響,讓施工延誤。基于對本沖擊路段的數據分析,針對此碾壓路段的最佳速度應保持在4.5km/h。
3.4.1 碾壓次數
沖擊壓路機每個輪子的寬度為0.9m,兩個輪子之間的間隔為1.17m,沖擊碾壓的跨度為4m。路基路面需要沖擊碾壓的寬度為7.8m,因而需要碾壓2次才能將路面碾壓完一遍。每1遍第2次碾壓的是第1次碾壓時兩輪之間沒有被碾壓到的部分。理論上,沖擊碾壓兩邊所留的間隙是13cm。第2遍碾壓時,要將第1遍時沒有碾壓到的間隙全部碾壓。第3遍重復第1遍的碾壓位置,依次進行,反復碾壓。本工程路基沖擊碾壓施工中,共碾壓28遍,最后厚度控制在1.4m。
為確保能讓本次的公路路基施工達到更加理想的沖擊碾壓效果,除了需結合上述標準完成相應的施工環節外,尚需注重對作業路段路基土體含水量的控制。
①對作業路段的長度予以控制。在本工程施工過程中,長段路施工中全部應用沖擊碾壓技術,如此就讓作業的連續性得到了充分保證,使公路路基碾壓效果更為理想。
②對路基土體的含水量予以控制。在分析研究后發現,公路表面50cm的土地含水量會直接影響到施工,所以便通過了有效的措施來控制路基土地的含水量,避免含水量超標的情況發生,使之不超出規定范圍[4]。
總之,在公路路基施工中運用沖擊碾壓技術,一方面可讓公路路基更加穩定,另一方面也可進一步確保公路的完工質量,故在實際的施工過程中,施工方應務必對沖擊碾壓技術給予充分,并積極將之合理運用到道路的施工過程中,以降低施工成本,繼而保證施工效率。